Устройство для управления тиристорным возбудителем синхронного генератора
Изс5рэ1ё:; .з относится к преобразовательной . „-хн лке .етбытьиспользоЕано Б составе систем возбуждения гмдрои турбогенераторов . Цель изобретения - упрощение и нопышет е надежности. Данное устройство подержит синхронный го-норатор 1, тиристорный возбудитель которого питается от вспомогательного генератора 3, блок 10 импульсно-фззсзого упрйвлсния. входы которого подключены к выходам фильтрователей 11-13 опорного синусоидального напряжения. Каждый формирователь , например 11, содержит переключатель, общий контакт 14 которого подключен к входу последовательно включенных суммирующего усилителя 15 и полосового фильтра 16. Выход по/юсоного фильтра соединен с входом блока 10 кмпульсно-фазс ого упр,пления и г;ервы.м контактом 17 переключателя, второй контакт 18 которого подключен чере трансформатор 19 К ПИТЯЮЩРЙ . Управляющий вход 20 переключателя соединен с пыходом логического э/1ем.з1;та 211, входы которого подключены к выходу логического блока 22 и выходу компаратора 2Ь, входом соединенного с выходом 25 чг.стоты, причем пходы логического блока 22 подключены к выходам блока 10 и гь ходэм датчика 27 тока. 1 ил. С/
СС!ОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИС ИЧЕСКИХ
РЕСГ1УВЛИК (5I)5 Н 02 М 7/12
ГОСУДАРСТВЕИчЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБ! ЕТЕ1!ИЛМ И ОТКРЬ1ТИЯМ
11РИ I КН СССР
ОП1:1САНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ
К АВ оРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4690 1 61/07 (22) 10.05.М (40) 07.01.92 г>!ол. Г Ь 1 (71) Лени f радсKoe про! эводств;-!нное злектроГ!ашиностроител!ьное объединение, лект1нз,;ила :.Kt. С. М, Кирова (72} А. !. Логино."; и Б. И, Эпштейн (53) 621.3 l 6.727(0BR,С) (5 э! П;;са„-ев А. Jl. управление иристорными прес . азователями. — 14.: Энергия, 1975, с. 03.
«\ ц то г K o o с:-, " T "ú f; b o T c o C C (0
+ 930351, кл. !-1 О? М 7/12, 1982.. (54) УСТРС!11СТВб РЛ! 1 УПРАКЛЕНИЯ ТИР,1 СТ С Г . 3 iЛ l.l Б г! 3 Ii УД И Т Е Л Е M С И Н XРСг!110i т Е1!ЕРАТОРА (!7) ИЗО .", Отачие Относится K и!реобразОвательной "хн!!Ке и „з .ет blTI !Ioffoëü oTàxo в состав= систем вовку:хдения гидро- 1. турбо е нера торов. Цель иапо". ретени я — упг:още!!ие и полы!Оенгc надежности. Данное устрсйст э со;;ер;к!!т -.инхронн!й г -нератор 1, т :ристорный воабу,,итель ко:орого Ы 1704252 А1 питается от вспомогательного ге:!ератора 3, блок 10 импульсно-фазо-.ofo упр;:ьлсния, Входи YQTopoco подкл !Оче н ь! к выходам фильтрователей 11 — 13 опорного cëfIyñoидального напряженvA. КаяхдыЙ фор 411 рователь, xàïðèìåp 11, содержит
TfcI-,Kr!ючагель, оби,и;! Ko:.-пакт 4 ко-оро;о подключен к входу последогагелько еKff:оченных суммирующего усилителя 15 и по,!осового фильтра 1á. Выход полосового фиг!ьгр- соединен с вход м блока 10 ими) льсно-фазг г oro упр влен ия I! г ервь1;.! контактом 17 переключателя, вто1.:!! I.af;такт 18 которого подключ, н чере; трансформатор 19 к qðаэа;. и !т,".Io o.I с":т.
Управляющий вход 20 пепеKëfo÷àòoiiя ссединен с выходом логи еcKО1О ъ!еме1;та 2!, 1, ВХОДЬ! KOTOPoi О ПОДКЛЮ : !! . К ВЬ ХОД",ЛО чесхого блока 22 и выходу компаратора 25. входом соедине!!ного с в-.!хс ;, Ом д;!1 ка 2 э
Ч" СТОти, ПРИЧЕМ ВХОДЫ ЛОГ;!«ЕС-1;ОгО бЛОка 22 подкл!О ены к выхо,".. I4 блока 0 и Г ь! хо.".! датчика 27 тока. 1 ил.
17()4252
f?лА сtfэб>ке!(ы вxсд» -1и /(ля перРстрnЙки собст г: .нi<ой ч..>c i О(ы, f(Оторые ПОдKЛ?очРн ь! к (it.ixo;" у дат>! . ) ч с рты.
В „«(pot!ство n(>л>Осoвые фильтры цепей
c»1fixpQs изэцни на 1 " "еовалэх коммутации 5
0TI;лlo !а?о<сil OT. Г>и(ак= цей сети и рэб )тэ?от как гэ»ч((о ич(.ские зк(трэполяторы. Б 10 >ке
Г>р»емя при откг>оне?!и..— »х частоты питающей се-::" or нсмин.-.<»ьнегc значения собственная частота . и-.;:ТГ.= адекватно перестраи- 10
° в;!ется и фэзо>вая (iof t3àèíîcòü в угле уfl р.э ?3 лги ! .я т>!1)I
Н едостат -:0(! и;->;- .тнвго yc (pot;c T(3a я вЛ :! Е» (.(i С< ЗХ; »>ос 1 Ь O! : Г Л!1ЗЭЦИИ Г(0
>,, ;Л,T?p)(, с à-.òo 1:-..-::-Ски перестоэи ае- 15 !
f Оi! С<>: 3 (»O!i !;),, "» !, Г>,тоА.
ЦЕ»-Ь(!ЗОГ:." Рнг!я — у.: —.?)ОЬцЕЧ Е СХЕМ! И ! О с э 0 л (. I: ? .;, —.. >." . » t» д О»: (,1 Г а е Г с я т е 1», ч т О
>fc(,3(;.>От(>>О д :. у;>;.,-,О»ения тиристорн . м 20 ! ОЗГ?УГИТ».ЛЕ?! С»>Н;РОННС(0 ГЕ> г 031,)<))3.
» ((:-,ГГ !, . >. < > . ",, .;., . ЬС »>0-ф()ЗГ>В ОГО >» Пра"..) "н!>Я,цэ» ° ..>! .. ° Оты ", 1(.I;э, >ьо?>! tt
>>(>Гат<)111 Of . > С :.! СИН ;"О ;! 3 1i Но 0
I!Э;;-...-;; Il )Ч.:;); .:::З П:.1га 3 ЦГ-;О IIЭП )Яиз .:->с "с..;:: ..О(;.:...:-Не, .Хл -:::.;?!Ых обо,его
VOi.lO:;(Э П (:::CÞ -;-:-; i, СУ.»-;:. Р :ОШЕГО
>)»С(! >!1 . Л!! 1(П(.. . ° ..(E " t >(IЛЬТРЭ, ВЫ ХОД КО тс-><;; О с. „- ° ИI> - » " ) .. !.1 б!10? --: bi>r эвл» .Ния зь)
tI С I: f" (). Л(VO -: КT ) 1 Г)Е?)Е Ь>!O !01 ЛЯ, ВТО
Рг,,..: ;К С Н» =".. »,,. .т К() т:;: -„, -: !. ã*! ° », Е Н С П Т П !,I 4! 1(эй
О<,, т>;г;t т!,=,1С; ., >-1Э f >-РЭ !!;! П f)Я>КQНИЯ
f>>:! .: .? .! О )! .. г.:, г ., Тг)00»(» По»(л>>(()»>><)I<3 V, >, ° (::. г»:. :1. i! < .OÃ t!I<;СК!>!! бэ О»:, <5 (?У:>, ? "1 Кот>: . >Г! I г I Ь »;. Е?»E V E3 !» .OÄ/ j)E>ТЧИ
Е! 0! и >,, >, -; !3!! (> н,., . 01 "., " » Е С»> ".:; Э> т I "< ">x е»! л ?3
ПЬ»,? Г>, .) ?! 1>Л> У(3 О > :. . Ц(1Х I)XO. .!С В ТИ!)И стор сгg h "...;ц- ;е:"- снаб.кается компа- 40! рэ> ?..:, .,вход i..o> -р. 0:--0<,",t>:ton с (fxo» =>v ск . !", 1 "ле>." нj.. !. s ервые вx(дь! КРто
РЬ?Х <, K> "!. > i V. ВЫ: O У ?(Of fi!3 ОЭТООЭ, (3 (0(). . »Е f."ОД.::! — К П I:C!! 311 Лof L> I(< .-;ОГО С, >O- »>! = кэ> э выход>; — к (<р,) .. ч.ц .1(л1 входзл1 пеое4 клю>!- >3 . .Лей Е3 у О 1(?- ?»= х горл!ир»ог)этеГюях
OflOPI IOfO Cf".;, ЭГ»!-НОГО НаПPЯХКЕ?!ИЯ.
В разул ьтэ(<3 Опис ч>ннОГО взэ?1модеист в!1я f.oçáóä(1TOЛ- с!жх?тонного генератора 5<3 окэзь еается инвариантен к коммутационным иска>кон(1<ь 1 пр(1 иалых Отклонениях чэс?01ы l!ли к 01 vf>of е п1ям частоты при мал?, х комм; -,". 3(10;f f (4у !!скэ>?ьен!1Ях. Это Об,cf1 o÷! pа(3т ПО! .с
f! 0 fI o ) I: (! с л ь ?! 0 Г 0 ".,> g c x э, в ы ?3 а >к э 0 ще Г Ос я и у и р о ((, е ? и . с х: ".., и I l l! p ы ш е н (! (1 н э д е >к и 0
Сти.
} э черэе>ке п;.,азв-<а структур?(ая схема
1Ip д.;it эслfof о; —.:. (>0(эс>;:а.
Ротор синхронного генератора 1, статорнэя обмотка 2 которого ссединена с клемм:э!.1и )1„(?, С д»я подкл>о (ен;!л к нагрузке, махани (вски сопря;>,:ен с ротором вспомогатсл tioi о генер 3Торо 3, вкл(оченного по схеме само()озбу>кдения, ак что его обмотка 4 возбУгкДениЯ чеРез -иРисэоРный пРеобразователь 5 и тра!!сформатор 6 питается от статорной обмотки 7, ко(орэя подкл?очена к выводэл1 no@eve?! I;oго тока тиристорного прео()рэ.1 0âýòåëÿ 8, (f)и нами постоянного тока, подключенно(о v. Об)л1отке 9 возбу>кдения синхронного ге?(срэторэ 1. Упрэгля?з(цие импульсы преобрэзовээеля 8 формирyfoTcя блоком 10 (!",Пульсно-фэзовоГО УП»)Э ВЛЕПИЛ, BXOДЬ! КО) О РОГО ПОДКЛ»04ЕНЫ
v выходам < ормироватевей 11 — 1) опeolioro с itiусо(!дального напря)! (:>!Ия, I ".:vj(LIЙ фор-!
1Ирпвэте)>ь, например 11, годер>?з:т пороки;о ?этель, общий „oi!1àv. (14 которогО
ПОЛК l!OЧ>>ЗI! <3XO»",V ПОР(>>,,ОВОТРЛI.>I>0 ВКЛ!О че;ны (су:, .,ру?ощ го у илптеля 15" полоГОГОГO ф?? -!КОД no);oc()>-.ОГО ф! тра СОР;;(>,!ен с в>с,-iол1 блок» 10 импуч? сно-фазового упра(>ле?(ия и первым .:.:- (актом 1-! переклк ч-:tcлл, втор(3:.! ?:oii«3кт 18 ко(про(о Г!Одкп:т,cif к втори!!!oй обм тке 1>)энс"„ Орл!Оторэ 19, под?;. . I» .i;Ioão
П!.P!il! !?!Ой! 00. 1ОТКО!1 V, (»>. 3 <1 Пi ТЭ»О(,»эй СЕ
\ / ти, уорд»эля!0(ц!1Й вуод (?;>,,»>Окл><з>ьэтс»!я сов, ;»1?!зн с в:.ixo;oì j;or!piÎ-.:.:Ого зл; ->!TO 2(1
»» л первый f») .)ц к(УТОро! с и )дкл?оч(?! v, Од нол у и 3 выхс,.ов блока ".": уn()o(3)iåни", (:Ор?4»>>C ЗВ". Г»ËЛМИ, ОС1 ЭЛЬН! " ." Ь>УОДЧ ХО» О! ?ОГО
С>)ojj>И??ЕHЬ! С PQPt,,IЛ)I»1 Г>, .",! ">- :Л1И «>!I(;», i >э 0f3
2!.1; 3 21. Выходы ло! И» е; "..х злел е>(т<эв 73
l1 2- i,)Одна>з?!а !ены,, !. >10дклio ICI! .>я к y П;3?3» Л Я»О L!(И(1 ВХг ДЗ.. .." !ПЕРЕ КЛ ?ОЧ(> i IOЙ фор 1po=! >толей 12!> 11 опорного с -.усоид»э (ьного ?I-.пря:к ния., иу вторье кхсды, как и втор и EI .-:oä логического злс ;е (1э 21 подхл»очсч(ы к выходу ко.",пэрэторэ 25, вхоДОМ СОЕД(1! t .I!of О С E>t IXO)>0!1 ДЭТЧ!,V3 7(> ЧЗ сготы ?!эпр >кон(1я нэ стэт()р?!о!. Об (отле 7 (3cnn»oI 3T6nt Ho J ген tp330p2 3. Входы логи .еского блоха 22 подкл:o >е>>ы к выходэл1 бло:э 10 и к выходэл1 >)этика 27 тскл, Jloгический блок 22, кэк (1 (3 tf3(lccTHo 1 устро(1стве, синфэзно с каждым импульсом управления ?(а выходах блока 10 форм(1рует импульс, длительность которого определяется сигналом с BLIxopoв датчика 27 тока и заведомо превышает длительчость сооТветству?ощегo процесса кол(му(эции тиристоров прРОбрэзовэтеля 8, 1<стрг>,ство, нэприл(ср, для нс,1с <1 Орм ровэтелем 11, работает слеgyf0tÄ>»;f! О()пэзОм, ! !Окз синхрон?(ь.(1 гене рэтор 1 находится в эксплуатационном р -име частота на1701252
35
40 г,0
П!)»}жс»}И.. На r To!Op?toé Об-,ОтК.. 7 f .Crt;)KSOГа Г< л» ьноГО Ген !1(31 opi3 3 c00 r o т ГГ»уег !»О м ! н а Г» ь н (ил у 3 н (а t I„ ?} i} ?o, н а и р я ж е»! и е н 3
Р!Яход»е д=.7-»NK1 2(» i!.. cl()ть! Ии.кс уста »(!3
»;о; ) па» а1 ора i. ). 1 1а выход" i!ocr!;.*;» »еГО Г}!),icy(ст(3»еГ ед }}3! -:tll.!i1 !Qf?! :ский си}на)}, который не ttpQ»7?Tcтвует Г}рсхож»3С» ию }врез логическ(}е элэ! . и Гь} 2И 21, 23 и 24 импул},— сов с вых(1дов бло»:а 22 управ/»ениЯ фо;)мировател )1и на уг»раоля}Г)щис входы 20
Г}ЕрЕКЛЮi!.:э ТОЛ И, ВХОдя}цИХ f} СО(.ii а" (, ЭрМИ ро;-дателей 11- }3 спор! Ого синусоидального н а Г i p я ж (3 i I и я .
В соответс1 вии с э» };}1И им!}ульга;ли обеспечи.:аетсл такой реж Гм рогэоть! фор}}ирователей, »-.o il; f}е» ко;. . л"1Г»}»}!о;»:}ых и}!тервала х и" ()0 вазова Гел я 8, КОГда иска;:;ения в питаю}цих Qto напряжениях практически Отсутствуют, пере лючатель подклю »ает вход суммиру,о}цего усигителя
15 к вторичной ой}ло}ке Tp;ttc(t»o, );naTop 19.
0ри этом .»а выхгде Г}олоссвогп фильтра 16 дсйствует»}апряжение, равное } еискаженному н; »Тряж ;?::ko на втори I o! Об}ло!Ке тра}}сформатсра 19. На интервалах комму- 25 тации тиристо,.)оа преобразователя 8 (длительность которь х достигае1 30-50 зл.град.) переклю -.атель отк»дичает вход усилителя 15 от втор."3?}Ой оЪлотки трансформатора 19 и подкл:очает его к выходу полосового фильтра 15 образуя за;лк!»у}ую систему, продол)каюи у»О формироваTh опорный cilнусоидагьный c!:ríçë в coo T()eTcтвии с теми начальным}л у "лов;..Ями, кс-.орые предшествовали ко»лмута}(3}онному и }те1)валу. Пр»л этом коэффици» I ГТ г»ередачи за}лкнутой системы на час}о-о п»1та}О(((е}! Сети должен быть близок к " t"",,а фазовый сдвиг — близок к "0".
Таким oGpàçof } в рассматриваемом режиме. характе,э . уе}лом небольшими отклонениями частогы (в преде)}Г»х 0,2--2 Гц) и зна }итегьнь!»ли ко}лмутацио?}ныл}3! Искажениями (30-50 эл.град.), г.pep;t=rae}!oe устройство of еспс.ивает ус}ойчипу}о работу возбудит» я, стра}»ял ycfio(3;1»t для возникновения < убгар}.:оничсских автоколебаний, В слу }ае аварийного отключения си)}хронного }енера1ора от знер}осистемы при
}}оследуюе»ей р:.:боте его на холос1ом ходу в силу большой }1нсрционности псрвичного дни}а}еля (}3а}7р»мер, гидро1ург)ины и направляю»цего аг.парата) происходит значительное изменение часлоты напряжений на ста7ор»}г)й об?%О1ке 7 вспомОГс}т(1»}ь»}ОГО f 6 нератора 3. Н:.3}}ряжение на f)uxoде да)чика
26 чаcT03 Il дос < ",» «ет "pot3»IH ) c}авк } Kол!»1аратора с5. На aèходе пгслед} его появляетСя СИГНаri }PQЛЕНЬ K()30РСГО СООТВЕIС1(!QЕ! логическому 0", и з1от c?tf нал, »)оздейс»вуя на вторы(входы логич,".Ских элеме»»»пв 21, 23 .; 24, прегя Гствует г»рохождани»о к реэ
}3их Г}мпул» СО;3 с f)?»хс „ .!o»3 блока 22 уГ>р ) !3»}P
?}ия фор»л?}ро»)отел?}»;, об спсчивая 1лкое
СОСТОЯ»3ИЕ ПЕРЕКЛК) Iñ!1 rf;O.!, I I Pl! КО70 )О .it t1X ко!» Гак} ь» 1 » и 18 пс!)а: —.ь}ка»отся, под} )» к)ч»}Я вход ус! Г}»}толя 15 K гторичной обм(»1ке тра?»сфо.)?а1()!)а 19, т.с. «pot!I!of режиме переключе »ие. структуры формирова»(.лсй запре(»3а(:тcя, ot}H ра(эотаю1 как т рс\диц»10нные пг»лосо}3ые фильтры, (}ьормируя на вихо де пер у»о гармоническу}о сост".I3f}v.toùóio входн:ro »}апряже}»ия. П!»и tp}n данное решение представляетc!1 приемлемым l10стольку, поскольку характерная вc.- ë!}÷èiië длительности коммутацис»н}ого ин Гернала составляет в этом ре>"и}ле 5-10 эл.град,, угли упp.:.вления тир.".стора}ли преобразователя 8 }б)»изки к 90 зл.град., а фаэгвая гогрешность формирователя,обусло»3»}енная его часто! ными сгойствами,?ложет быть уменьшена за счет ра" IHL}j э»»пя полосы flpoпускания полосово»О фильтра и допуска большей иеран»»о,opt Ioc Ги его ампли Гудночастотнои харэктерисT!IKH и, скомпенсирована регулятором в замкнутой системе регулирог)а}»33я возбу;..ителем.
Таким образом, предлагаемое ус1ройство позволяет не только сформировать опорное синусоидальнсе напряже}}ие для управления преобразова)елем, нс ш»ося фазовой и амплитудной погрешности при знзчительных коммутационных искажениях и малых отклонениях частоты, Но и обеспечить работоспособ!.ость возбудителя при значительных Отклоненияx }астоты и сопутствую}цим такому режиму малым коммутационны}л искажениям.
Причем достигаетсч это простыми средствами без необходимой для известно»о устройства автомат}} -;вской перестройки ссбствсннэй частоты полосового фильтра и
f3GJ;cT к упров,ению схемы и новь}шению надехкн ости.
Формула изобрете}}ия
Устройство для у»}равления тиристорны?л воэбудитечемси:.хронного генерзтора, содержа }цее блок »лм пу)! ьс н о-фа зо в о Го уп авления, дз1чики чэс1оты и 70К3, формирователи опорного синусоидального }}апряже»}ия почислуфаз пита»о(цего }!»!пряже»}ия, ка)кдыЙ из кОтОрых содерж3!т це»}ь из пос/}едовательн.1 включен:-,wx об}дсfо конт;»КТа персклю:»Отеля, сум}..-;.ру»о»Г}его уси»}И1с»!я и пОлосОвого фильтр», Выход K01() poi 0 сор. динен с входом блок. импу }bc» О фазог ого управления и с пе;.- ым контак1ом It»}рекл»()чати,»я, второй».OИТЛКГ которого (падиftoH с вторичной обк с .Тксй Тра}»сформлторл
1704252
Составитель О.Парфенова
Редактор Н.Бсбкова Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле
Заказ б8 Ти p : ПодписноеВНИ 1Г1И l осударстве»ного комитета по изобретениям и огкрытиял1 при ГКНТ СССР
113И5, Москва, Ж-35, Раушска» наб., 4/5
Производсгвенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 н"-.пряжеиия, первичная обмотка которого
r, едназначена для псдключения к фазам г; лающей сети и управления формирователями. входы формирования длительности имг ульсов которого подключены к выходу дат-lèêà тока, а входы синхронизации — к выходам блока импульсно-фазового управления, хоторь:е использованы для подкл!Очения угйравля1ощих входов тиристорного
Л>уди еля, а т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снабжено колюараторпм, вход которого соединен с выходом датчика частоты и двухвходовыми элементами 2И, первые
5 входы которых подключены к выходу компаратора, вторые входы — к выходам блока управления формирователями, а выходы — к управляющим входам и;реключателей формирователей опорного синусоидального на10 пряжения.
